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受螳螂虾眼睛启发的相机可以在手术期间发现隐藏的癌症
受虾视觉启发的单芯片相机可在手术过程中实时检测癌症。
来源:ZME科学螳螂虾在世界海洋的浅水区徘徊,拥有动物王国中最复杂的眼睛。现在,同样非凡的愿景即将进入手术室。
研究人员设计了一款非凡的新型相机,可以模仿甲壳类动物同时观察多个波长光的能力。通过在单个微型芯片上捕获紫外光、可见光和近红外光,这种仿生设备有望实现当前相机无法实现的功能。
受虾启发的视觉不仅可以向医生显示患者淋巴结的位置,还可以向医生显示这些淋巴结是否含有隐藏的癌细胞。
手术挑战
当外科医生对乳腺癌患者进行手术时,直接目标是切除原发肿瘤。但看不见的威胁在于淋巴系统。淋巴结充当人体针对癌细胞的防御过滤器。它们捕获远离主要肿瘤部位的流氓癌细胞,然后这些细胞才能在身体的其他地方播种。
在手术过程中,外科医生必须决定对哪些节点进行活检、哪些节点需要完全切除以及哪些节点需要保留。切除太少,癌症就不可避免地会扩散。去除太多,患者将面临终生痛苦、使人衰弱的肿胀,即淋巴水肿。
显然,以高精度定位潜在癌性淋巴结是首选。然而医生目前缺乏这种能力。到目前为止,标准做法一直依赖化学染料来简单地定位节点。外科医生在黑暗中有效地对组织的实际病理学进行操作,直到几天后实验室对样本进行分析。
“现有工具可以显示淋巴引流的位置,但无法可靠地表明手术进行期间特定淋巴结是否与癌症有关,”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的 Viktor Gruev 说。
“这可能会导致过度治疗、治疗不足或稍后需要进行第二次手术。”
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